Síntesis de nucleósidos y azúcares monofosfato

VALINO, A. L.; MEDICI, R.; BIANCHI, P.; PALAZZOLO, M. A.; LEWKOWICZ, E. S.; IRIBARREN, A. M.

Hotel 13 de Julio, Mar del Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina

Simposio; XVI Simposio Nacional de Química Orgánica; 2007

Sociedad Argentina de Investigaciones en Química Orgánica

Los nucleósidos son reconocidos agentes antivirales y antitumorales debido a su probada acción como inhibidores de enzimas específicas o como terminadores de cadena en la biosíntesis de ARN o ADN. Su biodisponibilidad en administraciones sistémicas parenterales puede mejorarse notablemente aumentando la solubilidad y polaridad de la droga. Un modo de hacerlo es introduciendo funciones polares o iónicas, como es el caso de los fosfatos, que son posteriormente biodegradadas y transformadas en el principio activo correspondiente. Además, los nucleósidos monofosfato (NMP) son utilizados en la industria alimenticia como aditivos, siendo los más representativos IMP y GMP, que tienen un gusto característico y son usados como potenciadores de flavour y como complemento nutricional. La creciente demanda de los NMP y la inexistente producción local fomentan el desarrollo de estrategias que permitan obtenerlos. Debido a que los caminos sintéticos tradicionales no son sencillos, se exploraron rutas alternativas mediante el uso de biocatalizadores. Las fosfohidrolasas ácidas bacterianas (NSPAs) son enzimas no específicas capaces de hidrolizar enlaces fosfoéster o fosfoanhidro de un amplio rango de compuestos orgánicos a pH ácido o neutro. Utilizando enzimas aisladas de bacterias pertenecientes a la familia de las Enterobacterias, se ha reportado la preparación de IMP (Ishikawa, K.; Mihara,Y.; Shimba, N.; Ohtso, N.; Kawasaki, H.; Suzuki, E-I.; Asano Y.; Protein Eng. 2002, 15, 539-543) usando pirofosfato de sodio como fuente económica de fosfato. Basados en estos datos, se decidió realizar un screening utilizando las Enterobacterias de la colección de bacterias del laboratorio (alrededor de 30 cepas), como biocatalizadores para la preparación de NMP, ensayándose diferentes nucleósidos, desoxinucleósidos y arabinósidos. Adicionalmente, se realizaron ensayos para la optimización del dador de fosfato para la fosforilación, siendo el pirofosfato ácido de sodio el que produjo los mejores rendimientos, entre el 10-20 %, y además el más beneficioso por ser el de menor costo. Similarmente a lo planteado para nucleósidos, ha sido reportada la síntesis de glucosa 6-fosfato (Herk, T.; Hartog, A.; Burg, A.; Weber, R.; Adv. Synth.Catal. 2005, 347, 1155-1162) utilizando NSPAs y pirofosfato de sodio. Los azúcares fosfato son de utilidad para estudios bioquímicos, así como intermediarios en la síntesis de nucleósidos. Utilizando los biocatalizadores seleccionados anteriormente para la síntesis de NMP, ha sido posible preparar ribosa- y desoxirribosa-5-fosfato.